不确定环境下的侦察无人机自主航路规划仿真

自主式无人机是无人机发展的必然趋势,不确定环境下的航路规划是无人机航路规划研究的新领域.为了研究战时条件下侦察无人机的自主航路规划,根据无人机的控制系统工作方式,建立了仿真模型框架,并在此基础上开展仿真研究.首先,针对战时条件下侦察无人机执行任务的不确定环境,从战场使用的实际情况出发,建立了基于目标存在概率的环境信息模型;然后,根据无人机机载探测设备探测区域建立了探测模型,提出了航路控制决策模型,并采用动态规划进行航路规划.最后,设计了一个无人机侦察不确定环境的仿真试验,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于多目标融合隐身航路点暴露区分析方法

针对隐身飞机的航路点暴露区问题进行分析研究。首先建立隐身飞机的动态RCS计算模型;在提出隐身航路点暴露区概念的基础上,着重对多目标融合条件下的隐身飞机航路点暴露区计算模型及其综合被探测概率进行研究分析;最后结合仿真实例进行验证分析。所提出的隐身飞机航路点暴露区计算模型及其分析方法较为简单、易于工程实现,能为隐身航路规划提供有效辅助决策。     

多频外辐射源雷达无人机探测实验研究

外辐射源雷达作为一种新兴的无人机监视手段近年来得到了广泛关注。常规的单频外辐射源雷达容易受无人机飞行姿态、观测角度等因素影响,在探测稳定性和跟踪连续性上表现不足。多频探测对缓解目标RCS起伏,提高雷达探测性能具有重要的意义,是外辐射源雷达的发展方向之一。本文从目标散射特性的角度论述了多频探测的重要性,首先分析并仿真了照射源频率对无人机RCS的影响,然后提出了针对数字电视外辐射源雷达无人机探测的多频检测方法。仿真与实测结果表明,使用不同频率照射源探测时无人机的RCS和信噪比有明显差异,多频联合处理能使目标信噪比更加平稳。研究成果为外辐射源雷达向多频融合发展提供了参考依据。     

大入射余角下的海杂波建模方法研究

大入射余角下的海杂波模型适用于探测雷达发现强海杂波下的隐蔽目标,是目前最新的一种雷达海杂波回波建模方法。基于随时间变化的海表面动态模型和依赖探测雷达波束几何分割的有效照射区域模型,计算出的照射区域内海杂波回波是由该区域分割的众多散射单元的回波合成的。根据雷达特性将海表面用网格分割成小块,相关模型中的每一块都可当做一个RCS单元,仿真结果证实了杂波模型的有效性。     

基于仿真计算的飞行器雷达隐身性能评估

从飞行器雷达散射截面的计算机仿真出发,对运动飞行器的RCS动态特性和复杂电磁环境下的隐身性能进行研究.基于运动目标姿态参数的转换原理,得到运动目标的动态RCS特性,通过相对计算方法计算雷达的瞬时探测概率,并给出有源和无源干扰条件下探测概率的计算方法;以单部雷达的目标检测准则为基础,给出了雷达组网模式下的综合检测准则;考...     

掩护突防中雷达干扰无人机压制干扰航路优选

雷达干扰无人机典型压制干扰航路主要有跑道形和"8"字形两种。文中分别建立了两种典型航路的数学模型,利用航路偏离代价,分别对两种典型航路的持久干扰扇面进行研究,分析了航路偏离代价与干扰距离关系、航路偏离代价与航路纵向长度关系。计算结果表明:采用"8"字形航路飞行的雷达干扰无人机航路偏离代价较小,对雷达形成的持久干扰扇面大于采用跑道形航路飞行的雷达干扰无人机,并求解给出了采用"8"字形航路飞行的雷达干扰无人机最佳航路纵向长度与干扰距离关系。     

被动雷达的目标散射特性和时间序列

目标的雷达散射截面积是判断雷达系统中能否检测到目标的重要参数指标之一,为研究以GNSS为辐射源的被动雷达系统下飞行目标的RCS散射特性,仿真了不同机型在被动雷达系统中的静态RCS数据,分析了同一视线角下不同机型的RCS共性及辐射源-目标-接收机位置关系对目标RCS的影响。另外根据设定航路的目标飞行姿态计算得出的雷达视线角,结合飞机静态双基地RCS起伏特性数据,计算了空域中不同位置辐射源对应该航路目标的RCS时间序列,为被动雷达系统的辐射源选择提供了一定参考。     

一种探测巡航导弹的雷达能力评估方法

根据巡航导弹航迹规划特点和作战环境实际,估算面分布无源杂波的雷达散射截面（RCS,radarcrosssection）;然后计算某巡航导弹各方位角的RCS值,从而得出探测强杂波中巡航导弹所需的改善因子。通过比较雷达性能指标,优选适合探测巡航导弹的雷达,为装备部署雷达网和改进雷达参数提供评估依据。     

一种对雷达探测巡航导弹能力的评估方法

根据巡航导弹航线规划特点和作战环境实际,估算了强面分布无源杂波的RCS;计算某巡航导弹各方位角的RCS值,从而得出探测强杂波中巡航导弹所需的改善因子。通过比较雷达性能指标,优选适合探测巡航导弹的雷达,为装备部署雷达网和改进雷达参数提供评估依据。     

浅析无人机在未知环境下的航路规划

无人机具备在未知环境下实时航路规划的能力将成为今后无人机航路规划重要的发展方向。本文针对无人机执行任务的未知环境,给出了基于威胁目标存在概率的环境信息模型,并将环境概率模型用于航路代价函数,最后通过局部优化策略和滚动时域思想对航路进行了实时规划,将全局优化方法和局部优化方法有效地结合到航路规划中,为无人机的航路规划提供了有力支撑。     

雷达组网探测巡航导弹能力建模与仿真

建立雷达组网探测巡航导弹能力的评估模型是雷达组网作战效能评估的一个重要内容。本文在模拟巡航导弹飞行航迹的基础上,通过网内雷达与目标间的坐标转换,推导了网内各雷达对巡航导弹雷达散射截面积（RCS）观测值随着时间变化的起伏模型,再依据雷达组网点迹融合探测性能模型,仿真分析了雷达组网对巡航导弹的探测能力。结果表明该方法能够比较准确地计算雷达组网对巡航导弹的发现概率,为雷达组网系统的作战效能评估提供了一定的依据。     

雷达增强技术在无人机上的应用与研究

某型无人机在靶场试验中作为靶机,因自身外形尺寸较小,机体结构比较简单,其RCS比真实目标要小得多,不能起到有效模拟目标的作用。本文结合试验任务的需要,分析了无人机雷达增强技术。采取雷达增强技术可使雷达探测到的无人机回波信号增强到与真实威胁目标相似的程度。     

低空小型无人机雷达探测距离仿真分析

杂波背景下低空小型无人机的检测已成为非常具有挑战的问题。采用电磁仿真计算某小型无人机的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS),根据雷达方程仿真分析了大气衰减及地杂波背景下的雷达探测距离。结果表明:在一定功率下,考虑大气衰减和地杂波的影响,有最佳的探测频率。进一步分析,如果采用地杂波动目标显示(Moving Target Display,MTI)抑制技术,可将最大探测距离提高25.76%。     

反隐身飞机突防战术仿真

为研究体系作战条件下地基雷达组网和预警机结合探测隐身飞机能力,基于隐身飞机三维建模并计算雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS),分析了隐身飞机突防过程中不同时刻雷达探测性能变化情况。首先,采用专业软件建立了某型隐身飞机三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics, PO)计算了飞机RCS。其次,建立了雷达坐标系与飞机机身坐标系转换关系,计算了不同时刻机身坐标系中雷达照射角度。最后,通过构建隐身飞机突防模型,研究不同时刻地基雷达组网和预警机联合探测隐身飞机的雷达探测距离和探测概率变化情况。仿真结果表明,地基雷达组网和预警机能够有效利用隐身飞机侧向、后方和上方RCS较大(10～20 dB)的特点,其中,预警机最大探测距离达151 km,平均探测距离在80 km左右,地基雷达组网的平均距离探测为50 km左右,对隐身飞机具有良好探测能力。     

基于在线支持向量机的无人机航路规划技术

研究了一种基于在线支持向量机的无人机航路规划方法,以保证无人机在完成任务时候能以最小的被发现概率以及最短航程安全到达目标点。首先建立多约束的无人机航路规划数学模型,并进行分析。应用A*算法产生初始航迹获取样本数据,在此基础上应用在线支持向量机具有在线训练、模型精确度高、需要样本少、泛化能力强等特点,实现无人机航路优化。最后将所研究的方法应用于无人机的航路规划仿真,仿真结果表明所研究的基于在线支持向量机的无人机航路规划方法是有效的。     

无人机任务规划系统

规划无人机的航路主要是为了可以更好的完成的复杂任务,实现快速有效的规划是非常重要的。无人机在执行飞行任务的时候,无人机需要结合地形和地貌等信息,了解飞机自身的机动能力,对于飞行航路进行实时计算,对于该行路进行跟踪,尽快的完成飞行任务。本文主要对于无人机航路规划进行全面的论述,从而获得良好的飞行品质。     

基于卡尔曼滤波和D*算法的动态目标航路规划

针对目前运动目标航路规划存在的滞后性和计算量过大等问题, 提出一种适合于动态环境下动态目标的航路规划方法。首先, 采用卡尔曼滤波算法对目标下一步的位置进行预测, 然后, 调用D*算法以无人机当前位置为起点, 目标预测位置为终点进行航路规划。同时, 为了减少预测误差和保证高效的航路规划效率, 该方法引用了动态的目标观测周期。由于卡尔曼滤波算法是按照递推公式来预测无人机下一步状态的, 不需要很多的历史数据, 所以该预测算法不仅减少了计算量, 而且由于采用超前规划, 使算法具有了很强的实时性。从仿真结果来看, 该算法有效地缩短了航程, 减少了到达目标位置的时间。     

一种骨架提取的无人机航迹规划法

未来战争中无人机的应用地位将大大提高,如何提高无人机的生存率、作战效率成为航路规划研究的主要方向。将敌方雷达、对空导弹、地形等威胁简化构建成威胁圆,根据威胁圆的分布情况,构造基于威胁圆的规避威胁的骨架化图;结合各具体威胁信息,计算各路径段的代价值,形成有赋值的有向图,计算初始最优航路;利用实际飞行中无人机对威胁规避的要求,对初始航路做缩短处理。运用Matlab编制图形化界面,得到仿真结果的图形显示。     

弹道导弹被动段动态RCS建模与仿真

弹道导弹雷达散射截面研究一直是反导作战中的关键问题,针对弹道导弹被动段飞行的特性,利用椭圆弹道理论构建了弹道导弹被动段弹道,根据弹道导弹和雷达的几何位置关系,建立视线角计算模型,运用高频理论建立弹道导弹被动段的RCS计算模型。最后,利用构建的模型计算了某型弹道导弹被动段动态RCS,并对计算结果进行了分析,结果表明,这是一种计算弹道导弹被动段动态RCS的有效方法。     

遗传算法在无人机航路规划中的应用

随着无人机在现代战争中的作用日趋重要,对无人机航路规划的研究也越来越多。分析了无人机航路规划涉及的因素和处理过程,介绍了遗传算法的相关内容。根据无人机航路规划涉及因素多、计算量大的特点,采用遗传算法进行航路规划。给出了遗传算法编码方法以及算法参数、终止条件的设置方法,提供了一个应用示例,并给出了一些改进的建议。